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钢结构设计计算书18页文档资料
《钢结构课程设计任务书》
其实,任何一门学科都离不开死记硬背,关键是记忆有技巧,“死记”之后会“活用”。
不记住那些基础知识,怎么会向高层次进军?
尤其是语文学科涉猎的范围很广,要真正提高学生的写作水平,单靠分析文章的写作技巧是远远不够的,必须从基础知识抓起,每天挤一点时间让学生“死记”名篇佳句、名言警句,以及丰富的词语、新颖的材料等。
这样,就会在有限的时间、空间里给学生的脑海里注入无限的内容。
日积月累,积少成多,从而收到水滴石穿,绳锯木断的功效。
一、设计题目:
焊接普通钢屋架设计
语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。
如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。
现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。
结果教师费劲,学生头疼。
分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。
造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。
常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。
久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创造和发展。
二、普通钢屋架课程设计目的及要求
一般说来,“教师”概念之形成经历了十分漫长的历史。
杨士勋(唐初学者,四门博士)《春秋谷梁传疏》曰:
“师者教人以不及,故谓师为师资也”。
这儿的“师资”,其实就是先秦而后历代对教师的别称之一。
《韩非子》也有云:
“今有不才之子……师长教之弗为变”其“师长”当然也指教师。
这儿的“师资”和“师长”可称为“教师”概念的雏形,但仍说不上是名副其实的“教师”,因为“教师”必须要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。
通过钢屋架课程设计要求能掌握屋盖系统结构布置和进行构件编号的方法;能综合运用有关力学和钢结构课程所学知识,对钢屋架进行内力分析、截面设计和节点设计;掌握钢屋架施工图的绘制方法。
三、课程设计资料
1.建筑类别
厂房总长度120m,檐口高度15m。
厂房为单层单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。
拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C30。
柱顶截面尺寸为400400mm。
钢屋架设计不考虑抗震设防。
厂房柱距选择:
6米
2.屋架形式
2.1三角形屋架
1)属有檩体系:
檩条采用槽钢10,跨度为6m,跨中设一根拉条φ10。
2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值)
永久荷载:
波形石棉瓦自重0.20kN/m2
檩条及拉条自重0.20kN/m2
保温木丝板重
钢屋架及支撑重(0.12+0.011跨度)kN/m2
可变荷载:
屋面活荷载0.30kN/m2
积灰荷载kN/m2
注:
1.以上荷载值均为水平投影
2.A,B屋架的形式与尺寸见图1
2.2梯形钢屋架
1)属无檩体系:
采用预应力混凝土大型屋面板(1.5m6m)。
2)屋架屋面做法及荷载取值(标准荷载值)
永久荷载:
防水层(三毡四油上铺小石子)0.35kN/m2
找平层(2cm厚水泥砂浆)0.0220=0.4kN/m2
保温层(泡沫混凝土):
预应力大型屋面板:
1.4kN/m2
钢屋架及支撑重:
(0.12+0.011跨度)kN/m2
可变荷载:
屋面活荷载0.70kN/m2
积灰荷载kN/m2
注:
1.以上数值均为水平投影值
2.C形式及尺寸见图1
A
B
C
图1
3.钢屋架制作及安装条件
1.钢屋架运送单元和支撑杆件均在金属加工厂制作,工地安装,采用手工焊接。
2.预先划分钢屋架的运送单元,以便确定屋架拼接节点的位置。
一般梯形屋架为两个运送单元,三角形屋架可分为三个运送单元。
如图2
图2
3.钢屋架与支撑杆件的连接采用普通螺栓。
4.构件最大运输长度为16m,运输高度为3.85m。
5.上下弦杆为连续杆件,角钢最大长度为19m。
四、课程设计要求
1.计算书
完成计算书一份,内容包括:
1.选题:
柱距6米
屋架形式(A~C)
荷载取值(恒载,活载)
2.选择钢材
3.选择焊接方法及焊条型号
4.绘制屋盖体系支撑布置图
5.荷载计算及各杆内力组合
6.杆件截面设计(由教师具体指定计算要求)
7.屋架节点设计
2.施工图
1.绘制与屋架支撑相连接的钢屋架施工图一张
2.图纸规格:
1号图纸(594mm841mm)
3.图面内容:
屋架索引图(习惯画在图面左上角)比例尺取1:
150~1:
500
屋架正面图(画对称的半榀)轴线比例尺:
1:
20或1:
30
上下弦俯视图杆件比例尺:
1:
10或1:
15
必要的剖面(端竖杆、中竖杆、托架及垂直支撑连接处)
屋架支座详图及零件详图
施工说明
材料表(可附在计算书中)
标题栏(写明:
题目、指导老师、姓名、班级、日期。
)
4.作图要求:
采用铅笔或者计算机绘图;图面布置合理;文字规范;线条清楚,符合制图标准;达到施工图要求。
5.设计完成后,图纸应叠成计算书一般大小,与计算书装订后一起上交。
五.设计时间
内力计算及荷载组合2天
截面及节点设计3天
绘制施工图4天
计算书整理与施工图修正1天
六.主要参考资料
1.《钢结构设计规范》
2.《工业与民用建筑荷载规范》
3.标准图集《梯形钢屋架G511》
4.《钢结构设计手册》中国建筑工业出版社
5.《钢结构》陈绍番主编,中国建筑工业出版社
A1H
焊接普通钢屋架设计
厂房总长度120m,檐口高度15m。
厂房为单层单跨结构,内设两台中级工作制桥式吊车。
拟设计钢屋架简支与钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级为C30。
柱顶截面尺寸为400400mm。
钢屋架设计不考虑抗震设防。
厂房柱距选择:
6m。
雪荷载为0.3kN/m2。
1.屋架尺寸和檩条,支撑布置
1.1屋架尺寸
屋架计算跨度:
屋面倾角:
屋架跨中高度:
上弦长度:
节间长度:
节间水平投影长度:
屋架几何尺寸(单位:
mm)
1.2檩条和支撑的布置
根据屋面材料的最大容许檩距,可将檩条布置于上弦节上(见下
图),檩距为节间长度。
在檩条的跨中设置一道拉条φ10。
根据厂房总长度120m,跨度27m,在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑,并在上弦及下弦各设三道系杆。
上弦因有檩条亦可不设系杆,如图所示:
2.桁架设计
2.1荷载计算
屋面坡度,雪荷载按不均匀分布最不
雪荷载与活荷载不同时考虑,取较大值,按雪荷载计算。
作用在檩条上的均不线荷载为
永久荷载:
(坡面)波形石棉瓦:
保温木丝板:
檩条及拉条:
合计
雪荷载重
檩条均布荷载设计值:
因檩条沿节间布置,先将檩条作为桁架集中荷载计算,再按经验公式计算桁架和支撑自重,最后折算为桁架上弦节点荷载。
因为屋面坡度较小,风荷载为吸力,可不考虑风荷载和积灰荷载影响。
檩条作用在桁架上弦的集中力
桁架和支撑自重,按轻屋盖估算
节点荷载设计值
2.2桁架杆件内力计算
三角形桁架在半跨雪荷载作用下,腹杆内力不变号,故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算桁架杆件内力。
根据《建筑结构静力计算手册》,对于十二节间桁架,,先查得杆件内力系数,再乘以节点荷载,即可得出杆件内力如图。
最不利内力组合设计值见下表
杆件名称
杆件
内力系数
P=1
内力设计值
(kN)
上
弦
杆
AB
-14.81
-334.77
BC
-13.66
-308.77
CD
-14.07
-318.04
DE
-13.70
-309.67
EF
-12.55
-283.68
FG
-12.95
-292.72
下
弦
杆
AH
13.75
310.81
HJ
11.25
254.30
JM
7.50
169.53
腹
杆
HB
-1.21
-27.35
HC
-1.21
-27.35
HD
2.50
56.51
JD
-2.79
-63.07
KD
2.50
56.51
KE
-1.21
-27.35
KF
-1.21
-27.35
KG
6.25
141.28
KJ
3.75
84.77
GM
0
0
上弦杆局部弯矩计算。
按两跨连续梁计算
端节间
中间节间及节点
2.3杆件截面选择
2.3.1上弦杆截面计算
整个上弦杆采用同一截面,按最大内力计算N=−334.77kN(压力),查《钢结构设计手册》(中国建筑工业出版社),节点板厚度选用10mm,支座节点板厚度选用12mm。
计算长度:
屋架平面内取节间轴线长度
屋架平面外根据支撑和内力变化取
因为,故截面宜选用两个不等肢角钢,且短肢相并。
设,查《钢结构设计手册》轴心受压构件的稳定系数表。
需要截面积:
需要回转半径:
根据需要的A、、,查《钢结构设计手册》角钢型钢表,选用2L,。
按所选角钢进行验算:
满足长细比:
[]=150的要求。
由于,只需要求出,查《钢结构设计手册》轴心受压构件的稳定系数表,
所选截面合适。
2.3.2下弦杆截面计算
整个杆件采用同一截面,按最大内力计算,N=310.81kN(拉力)
计算长度,屋架平面内取节间轴线长度
屋架平面外根据支撑布置取
计算需要净截面面积
选用2L(短肢相并),
验算:
所选截面合适。
2.3.3斜杆截面计算
(1)斜杆HB、HC、KE、KF
N=-27.35kN(压力),
计算需要净截面面积
选用2L,
验算:
由于,只需要求出,查《钢结构设计手册》轴心受压构件的稳定系数表,
所选截面满足要求。
(2)斜杆HD、KD
N=56.51kN(拉力),
计算需要净截面面积
选用2L,
验算:
所选截面满足要求。
(3)斜杆JD
N=-63.07kN(压力),
计算需要净截面面积
选用2L,
验算:
由于,只需要求出,查《钢结构设计手册》轴心受压构件的稳定系数表,
所选截面满足要求。
2.3.4斜杆KG
N=141.28kN(拉力),
计算需要净截面面积
选用2L,
验算:
所选截面满足要求。
2.3.5斜杆KJ
N=84.77kN(拉力),
计算需要净截面面积
选用2L,
验算:
所选截面满足要求。
2.3.6竖杆GM
竖杆GM为零杆,截面只根据刚度条件选择,采用等肢双角钢十字形截面。
桁架的竖杆按压杆考虑,容许长细比为200,则十字形截面所需回转半径为
由角钢表查得L,,所以杆GM采用2L角钢。
表屋架杆件一览表
杆件名称
杆件编号
内力设计值N
(kN)
计算长度
选用
截面
截面
面积
A(cm)
杆件受礼类型
长细比
容许长细比[λ]
ϕmin
N/ϕA
N/An
ox
oy
λ
λ
或
λ
上弦
AB,BC
CD,DE
EF,FG
−334.77
39.9
79.8
2L75×50×10
23.18
压杆
17
14
150
0.978
148
/
下弦
AH,
HJ,
JM
+310.81
534
1068
2L
180×110×10
57.47
压杆
92
341
350
/
/
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